7静电现象的应用
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生活中的静电现象和应用在我们的日常生活中,静电现象无处不在。
无论是我们走在地毯上时感到的电击,还是见到头发突然竖起等现象,都是由于静电产生引起的。
本文将介绍生活中的静电现象以及它们的应用。
一、静电现象的产生静电现象是指物体受到刺激后,电荷无法重新分布,从而形成静电积聚的过程。
静电产生的主要方式有三种:1. 摩擦:当两种不同材质的物体摩擦时,会发生电荷转移。
例如,摩擦后的尼龙材质会损失电子并带负电荷,而摩擦后的橡胶会获得电子并带正电荷。
2. 分离:当一个电荷被作用力分离到另一个物体上时,静电现象也会发生。
例如,将金属勺子接触到高电压电线时,由于电荷的分离,勺子会带有电荷。
3. 电离:在一些特定条件下,电荷会从分子或原子中分离出来。
这种情况在雷电等天气现象中常见。
二、静电现象的应用1. 静电粉末喷涂静电粉末喷涂是一种常见的工业应用。
静电喷涂机通过给喷涂的粉末带上相同电荷,使其能够均匀地附着在被涂物体上。
这种方法不仅可以提高喷涂效率,还可以减少粉末的浪费。
2. 静电吸尘器静电吸尘器是一种利用静电吸附能力来清除灰尘和物质的工具。
它通过带有电荷的刷子或纤维吸附灰尘,然后利用静电的作用将灰尘固定在吸尘器上,以保持清洁。
3. 静电用于印刷静电在印刷行业中也有重要的应用。
在印刷过程中,静电可以用来控制纸张的输送和固定。
例如,通过给纸张带上电荷,可以使其在输送过程中更加平整,减少卡纸现象。
此外,静电还可以用于印刷颜料的传送和固定,提高印刷质量。
4. 静电消除静电在一些行业中造成的问题也是需要解决的。
例如,在电子产品制造领域,静电会对电子元件产生影响,导致产品故障。
因此,静电消除方法被广泛应用于电子产品制造过程中,以保证产品的质量和性能。
5. 静电除尘静电除尘是一种利用静电的原理来去除空气中微粒和颗粒的方法。
它通过给含尘气体带上电荷,使微粒和颗粒带电并吸附在电极上,从而实现粉尘的去除。
这种技术广泛应用于工业废气处理、空气净化等领域。
静电利用的实例
静电是指在物体表面或材料之间由于电子的转移而产生的电荷。
静电现象在日常生活和工业中有许多实际应用。
以下是一些静电利用的实例:
1.喷墨打印机:喷墨打印机使用静电来控制墨水喷射。
通过给墨水带上电荷,可以使墨水以精确的方式喷出,形成图像或文字。
2.复印机:复印机通过利用静电原理实现图像的传输。
光敏感的鼓面带有电荷,根据打印任务的需求,通过激光或LED等光源将图像转移到鼓上,然后通过静电作用将墨粉粘附在鼓上,最终转移到纸张上形成打印。
3.静电清尘:在一些工业和制造过程中,静电可用于清除空气中的尘埃和微粒。
通过给空气中的颗粒带上电荷,使其互相排斥,从而使尘埃悬浮在空气中,便于后续的清理。
4.静电喷涂:静电喷涂利用静电原理,通过给涂料带上电荷,然后将其喷洒到被涂物体上。
由于静电的作用,涂料会均匀地附着在物体表面,提高了喷涂的效率和涂层的质量。
5.电子器件生产:在半导体和电子器件制造中,静电是一个重要的考虑因素。
人们采取一系列防静电措施,例如穿着防静电服、使用防静电设备,以防止静电对电子器件产生不良影响。
6.电子墨水屏幕:一些电子书阅读器采用电子墨水技术,其中微小的颗粒通过静电被排列在屏幕上,形成文字和图像。
这种技术具有低功耗和良好的可视性。
7.静电除尘器:在工业生产中,静电除尘器通过给粉尘带上电荷,使其沉降或吸附在集尘器上,从而实现对空气中粉尘的除尘作用。
一、单选题(选择题)1. 下列有关静电的说法中错误的是()A.干燥天气里脱化纤衣物时常常会看到火花,是火花放电现象B.室内栽花种草可有效防止静电C.雷电对人类生活只有危害,没有益处D.建筑物安装的避雷针是利用了尖端放电的原理2. 下列有关说法正确的是()A.摩擦起电说明电荷可以被创造B.点电荷就是指体积很小的球形带电体C.熔喷布利用静电感应和静电吸附来阻隔病毒D.真空中有两个静止的点电荷间的库仑力为F,若距离增大为2倍,则库仑力变为3. 如图所示,把枕形导体AB放在带正电的金属小球C附近,将发生静电感应,则()A.导体A端感应出正电荷,B端感应出负电荷B.小球C上的电荷在导体中O点产生的场强为零C.导体AB端的感应电荷在O点产生的场强方向向左D.导体两端的电势4. 为了减少污染,工业废气需用静电除尘器除尘,某除尘装置如图所示,其收尘极为金属圆筒,电晕极位于圆筒中心.当两极接上高压电源时,电晕极附近会形成很强的电场使空气电离,废气中的尘埃吸附离子后在电场力的作用下向收尘极运动并沉积,以达到除尘目的.假设尘埃向收尘极运动过程中所带电量不变,下列判断正确的是( )A.带电尘埃向收尘极运动过程中电势能越来越大B.金属圆筒内越靠近收尘极电势越高C.带电尘埃向收尘极运动过程中受到的电场力越来越大D.金属圆筒内存在匀强电场5. 下列说法正确的是()A.电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B.制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C.印染车间应当保持干燥D.打雷时,待在汽车里比待在木屋里要危险6. 如图所示,带电小球A附近有用绝缘支架支撑着的金属导体B,当开关、断开时,导体B左端带有负电荷,右端带有正电荷,下列说法中正确的是()A.闭合开关,则导体B左端不再带有电荷B.闭合开关,则导体B右端不再带有电荷C.闭合开关,则导体B左端不再带有电荷D.闭合开关,则导体B右端仍带有电荷7. 下列措施中是为了防止静电产生的危害的是()A.在地毯中夹杂的不锈钢丝导电纤维B.在高大的烟囱中安装静电除尘器C.雷雨天中在孤立的高大树木下避雨D.在高大的建筑物顶端安装电视公用天线8. 如图甲是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧.如图乙是喷涂原理示意图,静电喷涂利用了电荷之间的相互作用.下列表述正确的有()A.图甲中,对矿粉分离的过程,带正电的矿粉落在右侧,静电力对矿粉做正功B.图甲中,对矿粉分离的过程,带正电的矿粉落在左侧,静电力对矿粉做负功C.图乙中,涂料微粒一定带负电,喷嘴与工件之间的电场为非匀强电场D.图乙中,涂料微粒一定带正电,喷嘴与工件之间的电场为匀强电场9. 在一次科学晚会上,一位老师表演了一个“魔术”:一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐(金属)片,把它们分别跟静电起电机的两极相连。
7静电现象的应用知识内容静电现象的应用考试要求必考加试b课时要求1.知道什么是静电平衡状态,能说出静电平衡产生的条件.2。
掌握静电平衡状态下的导体特点。
3。
了解尖端放电、静电屏蔽现象及其应用。
一、静电平衡状态下导体的电场和电荷分布1.静电平衡状态:导体中(包括表面上)没有电荷定向移动的状态.2.静电平衡状态的特征:(1)处于静电平衡状态的导体,内部的电场处处为0.(2)处于静电平衡状态的导体,外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直.(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,导体的表面为等势面.3.导体上电荷的分布:(1)导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的表面.(2)在导体外表面,越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积的电荷量)越大,凹陷的位置几乎没有电荷.二、尖端放电和静电屏蔽1.空气的电离:导体尖端电荷密度很大,附近的电场很强,空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动,把空气中的气体分子撞“散”,也就是使分子中的正负电荷分离的现象.2.尖端放电:所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子,由于被吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷的现象.尖端放电的应用与防止:(1)应用:避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施.(2)防止:高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失.3.静电屏蔽:金属壳或金属网的空腔内不受外界电场的影响,壳(网)内电场强度保持为0,外电场对壳(网)内的仪器不会产生影响,金属壳(网)的这种作用叫做静电屏蔽.静电屏蔽的应用:电学仪器外面有金属壳、野外高压线上方还有两条导线与大地相连.[即学即用]判断下列说法的正误.(1)处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零.(√)(2)处于静电平衡的导体内部电场强度处处为0.(√)(3)静电平衡时,导体内的自由电子处于静止状态.(×)(4)避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地.(×)(5)用金属网把验电器罩起来,再使带电金属球靠近验电器(金属球在金属网罩外),则验电器箔片能张开.(×)(6)电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,目的是铜丝衣服有屏蔽作用,使体内场强为零.(√)一、静电平衡状态下的导体[导学探究]如图1所示,不带电的金属导体放到电场中,导体内的自由电子将发生定向移动,使导体两端出现等量异号电荷.请思考下列问题:图1(1)自由电子定向移动的原因是什么?定向移动的方向如何?(2)自由电子能否一直定向移动?为什么?答案(1)自由电子受外加电场的电场力作用而移动,向着与电场相反的方向定向移动.(2)不能.感应电荷产生的电场与外加电场反向,阻碍电子的定向移动,当这两个电场大小相等时,电子的定向移动终止.[知识深化]1.处于静电平衡状态的导体内部场强为零的本质是外电场E0和感应电荷产生的电场E′的合场强为0,即E0=-E′.2.孤立的带电导体处于静电平衡状态,内部场强为0的本质是分布在导体外表面的电荷在导体内部的合场强为0.3.处于静电平衡的导体是等势体,表面是等势面,所以导体表面的电场线应与导体表面垂直.例1处于静电平衡中的导体,内部场强处处为零的原因是() A.此时导体处于不带电的状态B.所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零C.外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的合场强为零D.以上解释都不正确答案C解析导体在电荷q的电场中处于静电平衡状态时,在导体内部任意一点,感应电荷产生的附加电场的场强与电荷q产生的场强大小相等,方向相反,此时导体的内部场强处处为0,电荷只分布在导体的表面,且整个导体是一个等势体,故A、B、D错误,C正确.二、导体上电荷的分布静电平衡时,导体上的电荷分布有:(1)净电荷只分布在导体表面,内部没有净电荷.(2)感应电荷分布于导体两端,电性相反,电荷量相等,近异远同,如图2甲所示.(3)净电荷在导体表面的分布不均匀,一般越是尖锐的地方电荷的分布越密集,如图乙所示.甲乙图2例2如图3所示,把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内并接触,其结果可能是()图3A.只有球壳外表面带正电B.球壳的内表面带负电,外表面带正电C.球壳的内、外表面都带正电D.球壳的内表面带正电,外表面带负电答案A解析小球与球壳接触构成一个新导体,它的电荷量都分布在新导体的外表面,即只有球壳外表面带正电,A对,B、C、D错.针对训练1如图4所示,在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B。
课时作业7静电现象的应用时间:45分钟分值:100分一、选择题(每小题6分,共72分)1.专门用来运输柴油、汽油的油罐车,在它的尾部都装有一条拖在地上的铁链,对它的作用下列说法正确的是()A.让铁链与路面摩擦产生静电,使油罐车积累一定的静电荷B.让铁链发生声音,以引起其他车辆的注意C.由于罐体与油摩擦产生了静电,罐体上的静电被铁链导入大地,从而避免了火花放电D.由于罐体与油摩擦产生了静电,铁链将油的静电导入大地,从而避免了火花放电2.避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是()A.云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地B.避雷针的尖端向云层放电,中和了云层中的电荷C.云层与避雷针发生摩擦,避雷针上产生的电荷被导入大地D.以上说法都不对3.对于静电喷漆的说法,下列正确的是()A.当油漆从喷枪喷出时,油漆微粒带正电,物体也带正电,相互排斥而扩散开来B.当油漆从喷枪喷出时,油漆微粒带负电,物体带正电,相互吸引而被物体吸附C.从喷枪喷出的油漆微粒带正电,相互排斥而扩散开来,被吸附在带负电的物体上D.因为油漆微粒相互排斥而扩散开来,所以静电喷漆虽喷漆均匀但浪费油漆4.下列关于静电除尘的说法中正确的是()A.进入除尘器后,烟雾中的颗粒被强电场电离而带正电,颗粒向电源负极运动B.除尘器中的空气被电离,烟雾颗粒吸附电子而带负电,颗粒向电源正极运动C.烟雾颗粒带电后,受到竖直向下的电场力而向下运动D.烟雾颗粒被强电场粉碎成更小的颗粒,排到大气中人眼看不到5.下列关于静电的说法中正确的是()A.静电植绒是利用异种电荷相吸引而使绒毛吸附在底料上B.复印机是利用异种电荷相吸引而使碳粉吸附在纸上C.电疗针灸是静电在医学上的应用D.飞机轮胎用导电橡胶制成,是为了避免静电对飞机造成危害6.如图所示为椭圆形带电金属导体,A、B、C是其表面上的三个点,下面判断正确的是()A.所带电荷在导体表面均匀分布B.A点的电荷最密集,C点的最稀疏C.C点附近的场强最大,A点附近的场强最小D.因B点处的电荷静止不动,所以受A、C两处电荷的作用力为一对平衡力7.下列关于验电器的说法中正确的是()A.只用验电器就可以检验带电体电荷的电性B.带电体与验电器的金属小球接触,验电器的金属箔片就张开C.带电体靠近验电器的金属小球但不接触,金属箔片就不张开D.只要金属箔片张开,就说明验电器的金属小球与金属箔片带同种电荷8.某验电器金属小球和金属箔均带负电,金属箔处于张开状态.现用绝缘柄将带有少量负电荷的硬橡胶棒向验电器的金属小球稍许靠近,则验电器金属箔() A.张角稍许增大B.张角稍许减小C.硬橡胶棒的稍许靠近,致使小球上的电子向金属箔移动D.硬橡胶棒的稍许靠近,致使金属箔上的质子向金属小球移动9.如图所示,在水平放置的光滑金属板中点的正上方,有带正电的点电荷Q,一表面绝缘带正电的金属球(可视为质点,且不影响原电场)自左以速度v0开始在金属板上向右运动.在运动过程中()A.小球做先减速后加速运动B.小球做匀速直线运动C.小球做先加速后减速运动D.以上说法可能都不正确10.如图所示,一导体球A带有正电荷,当只有它存在时,它在空间P点产生的电场强度的大小为E A.在A球球心与P点连线上有一带负电的点电荷B,当只有它存在时,它在空间P点产生的电场强度大小为E B,当A、B同时存在时,根据场强叠加原理,P点的场强大小应为()A.E B B.E A+E BC.|E A-E B| D.以上说法都不对11.一带有绝缘座的空心金属球壳A带有4×10-8 C的正电荷,有绝缘柄的金属小球B带有2×10-8C的负电荷,使B球与球壳A内壁接触,如图所示,则A、B带电荷量分别为()A.Q A=1×10-8C,Q B=1×10-8CB.Q A=2×10-8C,Q B=0C.Q A=0,Q B=2×10-8CD.Q A=4×10-8C,Q B=-2×10-8C12.如图所示,带电体Q靠近一个接地空腔导体,空腔里面无电荷.在静电平衡后,下列物理量中等于零的是()A.导体腔内任意点的场强B.导体腔内任意点的电势C.导体外表面的电荷量D.导体空腔内表面的电荷量二、填空题(共28分)13.(14分)(2010·海南卷)利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘.静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成,A和B分别接到高压电源的正极和负极,其装置示意图如右图所示.A、B之间有很强的电场,距B越近,场强________(填“越大”或“越小”).B附近的气体分子被电离成为电子和正离子,粉尘吸附电子后被吸附到________(填“A”或“B”)上,最后在重力作用下落入下面的漏斗中.14.(14分)如下图所示,在真空中有两个点电荷A和B,电荷量分别为-Q和+2Q,它们相距为l.如果在两点电荷连线的中点O有一半径为r(2r<l)的空心金属球,且球心位于O点,则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小为________,方向________.。
7 静电现象的应用[学习目标] 1.知道什么是静电平衡状态,理解处于静电平衡状态导体的特性。
(重点) 2.知道什么是静电屏蔽及其有关应用。
3.知道导体上电荷的分配规律。
(难点) 4.了解尖端放电现象。
一、静电平衡状态下导体的电场和电荷分布1.静电感应现象:处于电场中的导体,由于电场力的作用,电荷出现重新分布的现象。
2.静电平衡状态:导体中(包括表面上)没有电荷定向移动的状态。
3.静电平衡状态的特征(1)处于静电平衡状态的导体,内部的场强处处为零。
(2)处于静电平衡状态的导体,外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直。
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,导体的表面为等势面。
4.导体上电荷的分布(1)导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面。
(2)在导体表面,越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积的电荷量)越大,凹陷的位置几乎没有电荷。
二、尖端放电和静电屏蔽1.电离:导体尖端的电荷密度很大,附近的场强很强,空气中的带电粒子剧烈运动,使空气分子被撞“散”而使正、负电荷分离的现象。
2.尖端放电:导体尖端的强电场使附近的空气电离,电离后的异种离子与尖端的电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷的现象。
3.静电屏蔽:静电平衡时,导体壳内空腔里的电场处处为零,外电场对壳内不会产生影响。
4.尖端放电和静电屏蔽的应用、防止(1)尖端放电①应用:避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。
②防止:高压设备中导体的表面尽量光滑,减少电能的损失。
(2)静电屏蔽的应用①电学仪器和电子设备外面会有金属罩,通讯电缆外面包一层铅皮,可以防止外电场的干扰。
②电工高压带电作业时,穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋子,可以对人体起到静电屏蔽作用,使人安全作业。
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零。
(√)(2)静电平衡状态下的导体内部场强处处为零,导体的电势也为零。
静电在生活中的例子
静电在生活中的例子
1. 接触静电:当你在去厕所时,你可以感受到你家电器上出现的接触静电。
当你接触到绳子,椅子或床的某些部分时,你也会感受到一阵刺痛或接触静电,这都是静电在生活中的一个例子。
2. 毛绒冬衣:当你穿着毛绒冬衣时,你可以感受到穿着和拉下衣服会产生静电。
这是由于毛绒纤维摩擦时易于形成静电,并在拉动的时候产生电荷。
3. 车子上的闪电:当你开车在暴风雨中时,你一定能看到升起的火花穿过前方的树木,对静电的发生产生了视觉冲击。
闪电是静电现象的一个例子,它既可以使你印象深刻,也可以给你带来害怕。
4. 移动电话和静电:当你使用你的手机时,动作过大或环境太潮湿时,经常会出现静电现象。
当你给手机接触静电表面时,手机会发出静电声音,这也是静电在生活中的一个例子。
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静电现象的应用原理1. 静电现象简介静电是指物体之间由于电荷分布不均匀而产生的电场和电势差。
当物体带电时,它可以产生各种有趣的现象和应用。
2. 静电的应用原理静电现象的应用原理可以总结为以下几点:2.1 静电吸附原理静电吸附是指带电物体吸引中性物体的现象。
当两个物体之间存在电势差时,负电荷会吸引正电荷,使正电荷聚集在靠近负电荷的一侧,而负电荷则聚集在远离负电荷的一侧,这样就形成了静电吸附效应。
静电吸附广泛应用于喷涂、清洗、印刷和涂装等工艺中。
2.2 静电除尘原理静电除尘是利用静电力将粉尘颗粒从气流中分离的过程。
当带电物体接触到带有颗粒的气流时,带电物体的电场会作用于颗粒,使颗粒带上相同的电荷,然后吸附在与带电物体相接触的材料上,从而将颗粒从气流中分离。
静电除尘广泛应用于工业生产中的烟尘处理和空气净化等领域。
2.3 静电喷涂原理静电喷涂是一种高效的喷涂技术,利用静电力使涂料颗粒在喷涂过程中偏离了原来的路径,使其在物体表面均匀覆盖。
在静电喷涂中,喷涂设备通过给喷涂物施加电荷,使其带电,然后通过静电力将带电颗粒吸引到物体表面,从而实现均匀的喷涂。
静电喷涂广泛应用于汽车、电子产品和建筑等领域。
2.4 静电纺丝原理静电纺丝是一种用电力将高分子聚合物溶液纺丝成纤维的技术。
在静电纺丝过程中,通过给聚合物溶液施加高电压,使溶液形成带电的细流体,然后将细流体抛射到接地极上,通过静电力将带电的细流体拉伸成纤维,最后形成纺丝产品。
静电纺丝广泛应用于纺织、医疗、过滤和电子器件等领域。
2.5 静电能量收集原理静电能量收集是一种利用静电效应将环境中的静电能量转化为可用的电能的技术。
静电能量收集器由带电的材料和电荷收集器组成,通过静电力将环境中的静电能量转化为电荷,然后通过电荷收集器将电荷收集起来,并存储或直接使用。
静电能量收集广泛应用于低功率电子设备、无线传感器和可穿戴设备等领域。
3. 静电现象的应用举例静电现象的应用非常广泛,以下是几个常见的应用举例:•电子器件生产过程中,利用静电除尘技术清除生产线上的粉尘,确保产品质量。